(57)【要約】【課題】光導波路の任意の箇所に安価で且つ精度良く、光導波路のコアを伝播する光の一部もしくは全部を入出射する機能を有する面又は反射し光路を変換させる機能を有する面を形成するための光導波路加工用ビット、及びそれを備える光導波路加工装置を提供すること。また、この光導波路加工装置を利用した光導波路の作製方法を提供すること。【解決手段】光を伝播するコアと、これより低い屈折率で前記コアを覆うように形成されたクラッドと、前記コアに伝播する光の一部もしくは全部が入出射する光入出射面又は前記コアに伝播する光の一部もしくは全部を反射させ光路を変換する光路変換面と、を有する光導波路における、当該光入出射面又は前記光路変換面を切削加工するための加工用ビット１２であって、この加工用ビット１２の切削加工部が円柱形状又は円錐形状とする。【選択図】        図１
2007025257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を伝播するコアと、これより低い屈折率で前記コアを覆うように形成されたクラッドと、前記コアに伝播する光の一部もしくは全部が入出射する光入出射面又は前記コアに伝播する光の一部もしくは全部を反射させ光路を変換する光路変換面と、を有する光導波路における、当該光入出射面又は前記光路変換面を切削加工するための加工用ビットであって、
前記加工用ビットの切削加工部が円柱形状であることを特徴とする光導波路加工用ビット。
【請求項２】
光を伝播するコアと、これより低い屈折率で前記コアを覆うように形成されたクラッドと、前記コアに伝播する光の一部もしくは全部が入出射する光入出射面又は前記コアに伝播する光の一部もしくは全部を反射させ光路を変換する光路変換面と、を有する光導波路における、当該光入出射面又は前記光路変換面を形成するための加工用ビットであって、
前記加工用ビットの切削加工部が円錐形状であることを特徴とする光導波路加工用ビット。
【請求項３】
前記切削加工部の表面には、螺旋状の溝を設けたことを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載の光導波路加工用ビット。
【請求項４】
前記切削加工部の算術平均粗さＲａが０．５μｍ〜５μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光導波路加工用ビット。
【請求項５】
前記切削加工部は、体積平均粒径０．５μｍ〜５μｍでヌープ硬度（Ｈｋ）１５００ＭＰａ以上の超硬質材料で構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光導波路加工用ビット。
【請求項６】
前記超硬質材料は、炭化タングステン、炭化タンタル、炭化珪素、炭化ホウ素、炭化チタン、立方晶窒化ホウ素、及びダイヤモンドから選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項５に記載の光導波路加工用ビット。
【請求項７】
光を伝播するコアと、これより低い屈折率で前記コアを覆うように形成されたクラッドと、前記コアに伝播する光の一部もしくは全部が入出射する光入出射面又は前記コアに伝播する光の一部もしくは全部を反射させ光路を変換する光路変換面と、を有する光導波路を作製するための光導波路加工装置であって、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光導波路加工用ビットと、
前記加工用ビットを回転させる共に、光導波路と前記加工用ビットを相対的に移動させる手段と、
を備えることを特徴とする光導波路加工装置。
【請求項８】
前記光導波路加工用ビットが切削加工を行う際、当該切削部位に液体を噴射する液体噴射手段をさらに有することを特徴とする請求項７に記載の光導波路加工装置。
【請求項９】
前記液体は、純水であることを特徴とする請求項８に記載の光導波路加工装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載の光導波路加工装置を用い、
光を伝播するコアと、これより低い屈折率で前記コアを覆うように形成されたクラッドと、前記コアに伝播する光の一部もしくは全部が入出射する光入出射面又は前記コアに伝播する光の一部もしくは全部を反射させ光路を変換する光路変換面と、を有する光導波路を作製する光導波路の作製方法であって、
前記加工用ビットにより光導波路に切削加工を施し、光入出射面又は前記光路変換面を形成する工程を有することを特徴とする光導波路の作製方法。
【請求項１１】
前記コアがガラス系材料、前記クラッドが高分子材料で構成されたことを特徴とする請求項１０に記載の光導波路の作製方法
【請求項１２】
前記コア及び前記クラッドが高分子材料で構成されたことを特徴とする請求項１０に記載の光導波路の作製方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光導波路の作製方法であって、
鋳型形成用硬化性樹脂の硬化層から形成され、かつ、前記コアの凸部に対する凹部と、該凹部の一端及び他端にそれぞれ連通する貫通孔が２以上設けられた鋳型を準備する工程と
前記鋳型に下部クラッドフィルムを密着させる工程と、
下部クラッドフィルムを密着させた鋳型の凹部の一端にある前記貫通孔に、コア形成用硬化性樹脂を充填し、鋳型の凹部の他端にある前記貫通孔から減圧吸引してコア形成用硬化性樹脂を前記鋳型凹部に充填する工程、
充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させ、鋳型を下部クラッドフィルムから剥離する工程と、
前記コアが形成された下部クラッドフィルムの上に上部クラッドフィルムを形成する工程と、
前記光導波路加工用ビットにより前記上部又は下部クラッドフィルムの表面に切削加工を施し、前記コアに伝播する光の一部もしくは全部が入出射する光入射面、又は前記コアに伝播する光の一部もしくは全部を反射させ光路を変換する光路変換面を形成する工程と、
を有することを特徴とする光導波路の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を利用した通信や、計測などに用いる光導波路において、光導波路を伝播する光の一部もしくは全部を入出射させる機能を有する面、光導波路に伝播する光／外部から光導波路に伝播させる光の一部もしくは全部を反射させる機能を有する面を、光導波路に形成する方法に関する。また、その作製に適用される光導波路加工用ビット、及び光導波路加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気配線に代わり、大容量の情報通信を高速で行うため、機器装置間や機器装置内の基板間、基板内において光配線を用いる光インターコネクションが注目されている。光配線としては、光ファイバや光導波路が検討されている。光ファイバは、その高い透明性から有力であり、信号光が伝播するコアが１本であることから、１対１の伝送で有力である。しかし、複数の信号光伝播等、回路として高密度に配線することが困難で、その点では光導波路が有力である。特に光導波路は光回路基板として作製可能なことから、電気回路と光回路を融合させた光電混載基板を実現できる。
【０００３】
光インターコネクションや光回路を実現するには、伝播する光を入出射もしくは反射させて光結合させることが必要である。特に光電混載基板を実現するには、高密度に配線された積層基板内の限られたスペースで信号伝達を行うため、局所的な光結合構造が不可欠となる。
【０００４】
伝播する光を入出射させて光結合することについては、例えば、光導波路と光ファイバの場合、光導波路コアと光ファイバコアの接続する面を光軸に対し鉛直な平面を形成し、光軸を調芯して光を伝播させる。この場合、光導波路と光ファイバを接続する面が光軸に対し鉛直な面であるため、該接続面において屈折率の不整合や空気層が存在する等により、反射戻り光が生じる。そのため、該接続面を光軸の鉛直な面に対し８°の傾きで形成し、反射戻り光を減衰させることが提案されている。
【０００５】
また、伝播する光を反射させて光結合することについては、例えば、光軸の鉛直な面に対し４５°の傾きで面を形成することにより、伝播する光が該傾斜面で反射し光路を変換させるマイクロミラーの機能を有することになる。これにより光回路の高集積化や受発光素子との平面実装を可能にすることが提案されている。
【０００６】
光導波路を伝播する光の一部もしくは全部を入出射又は反射させる機能を有する面の形成方法としては、（１）反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）で形成する方法、（２）ダイシングソーのブレードで研削して形成する方法、（３）エキシマレーザを照射して形成する方法（Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｓｔａｇｅ  Ｖｏｌ．４，  Ｎｏ．２  ２００４，  ｐｐ．  ３３−４０  参照）等が提案されている。
【０００７】
しかし、（１）のＲＩＥで形成する方法は、工程が複雑で時間が掛かることや、エッチング条件の適正化が難しく、所望角度で精度良く作製することが難しい。また、（２）のブレードによる研削で形成する方法は、円形ブレードが光導波路を円弧状に研削して溝を形成するため、所望箇所に対して冗長な範囲を研削してしまい、光回路を高密度化し任意箇所のみの面形成が難しい。更に、面の傾斜角を変更する場合、該傾斜角に則した角度を有するブレードや、被切削物を傾斜させ固定する台を交換する必要があり、製作工数を増加させてしまう。これを可能／解決とする方法として、（３）のエキシマレーザを照射して形成する方法があるが、伝播する光に対し入出射面もしくは反射面での表面平滑性が十分とは言えず、散乱等による損失が大きい。またエキシマレーザ照射装置は非常に高価であるため、低コストが求められている光導波路部品には適用しがたい。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２６５７３８号公報
【特許文献２】特開１０−３００９６１号公報
【特許文献３】特開２０００−９８１５６号公報
【特許文献４】特開２０００−１７１６５４号公報
【非特許文献１】Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｓｔａｇｅ  Ｖｏｌ．４，  Ｎｏ．２  ２００４，  ｐｐ．  ３３−４０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は前記のごとき問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光導波路の任意の箇所に安価で且つ精度良く、光導波路のコアを伝播する光の一部もしくは全部を入出射する機能を有する面又は反射し光路を変換させる機能を有する面を形成するための光導波路加工用ビット、及びそれを備える光導波路加工装置を提供することである。また、本発明は、この光導波路加工装置を利用した光導波路の作製方法を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決する手段は以下の通りである。即ち、
本発明の光導波路加工用ビットは、
光を伝播するコアと、これより低い屈折率で前記コアを覆うように形成されたクラッドと、前記コアに伝播する光の一部もしくは全部が入出射する光入出射面又は前記コアに伝播する光の一部もしくは全部を反射させ光路を変換する光路変換面と、を有する光導波路における、当該光入出射面又は前記光路変換面を切削加工するためのものであり、
前記加工用ビットの切削加工部が円柱形状又は円錐形状であることを特徴としている。
【００１１】
本発明の光導波路加工用ビットでは、その切削加工部を円柱形状又は円錐形状で構成することで、光回路の高集積化を妨げず容易に任意の箇所のみに光入出射面又は光路変換面を切削加工可能であり、また、加工用ビット軸の角度を加工面に対して変化させると任意の傾斜角を持つ光入出射面又は光路変換面が精度良く切削加工可能となる。このように、光導波路の任意の箇所に安価で且つ精度良く、光入出射面又は前記光路変換面を切削加工することができる。
【００１２】
本発明の光導波路加工用ビットにおいて、前記切削加工部の表面には、加工用ビット軸に対し０°〜４５°で螺旋状の溝が設けることがよい。この螺旋状の溝により、切削加工時に生ずる切削粉を効率よく排出し、精度の良い加工を施すことができる。
【００１３】
本発明の光導波路加工用ビットにおいて、前記切削加工部の算術平均粗さＲａは０．５μｍ〜５μｍであることがよい。これにより、切削加工して形成する光入出射面又は光路変換面を形成すると共に、表面研磨を施すことが可能となる。
【００１４】
本発明の光導波路加工用ビットにおいて、前記切削加工部は、体積平均粒径０．５μｍ〜５μｍでヌープ硬度（Ｈｋ）１５００ＭＰａ以上の超硬質材料で構成することがよい。また、前記超硬質材料は、炭化タングステン、炭化タンタル、炭化珪素、炭化ホウ素、炭化チタン、立方晶窒化ホウ素、及びダイヤモンドから選択される少なくとも１種であることが好適である。これにより、加工速度、加工耐久性を維持しつつ切削加工を施すことが可能となる。
【００１５】
本発明の光導波路加工装置は、光を伝播するコアと、これより低い屈折率で前記コアを覆うように形成されたクラッドと、前記コアに伝播する光の一部もしくは全部が入出射する光入出射面又は前記コアに伝播する光の一部もしくは全部を反射させ光路を変換する光路変換面と、を有する光導波路を作製するためのものであり、
上記本発明の光導波路加工用ビットと、
前記加工用ビットを回転させる共に、光導波路と前記加工用ビットを相対的に移動させる手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１６】
本発明の光導波路加工装置では、上述のように、本発明の光導波路加工用ビットを備えることで、光導波路の任意の箇所に安価で且つ精度良く、光入出射面又は前記光路変換面を切削加工することができる。
【００１７】
本発明の光導波路加工装置において、前記光導波路加工用ビットが切削加工を行う際、当該切削部位を液体を噴射する液体噴射手段をさらに有することがよい。また、前記液体は、純水であることがよい。これにより、切削部位を噴射された液体により冷却するため、例えば光導波路が高分子材料で構成された場合、その溶融を防止することができると共に、加工用ビットの回転数を上げ、加工速度を向上させることができる。
【００１８】
本発明の光導波路の作製方法は、本発明の光導波路加工装置を用い、光を伝播するコアと、これより低い屈折率で前記コアを覆うように形成されたクラッドと、前記コアに伝播する光の一部もしくは全部が入出射する光入出射面又は前記コアに伝播する光の一部もしくは全部を反射させ光路を変換する光路変換面と、を有する光導波路を作製する方法であり、
前記加工用ビットにより光導波路に切削加工を施し、光入出射面又は前記光路変換面を形成する工程を有することを特徴としている。
【００１９】
本発明の光導波路の作製方法では、上述のように、本発明の光導波路加工装置を用いることで、光導波路の任意の箇所に安価で且つ精度良く、光入出射面又は前記光路変換面を切削加工することができる。
【００２０】
本発明の光導波路の作製方法において、前記コアがガラス系材料、前記クラッドが高分子材料で構成することができるし、前記コア及び前記クラッドが高分子材料で構成することもできる。特に、コア及びクラッドの双方を高分子材料で構成すると、フレキシブル性を有する光導波路となる。
【００２１】
本発明の光導波路の作製方法において、コア及びクラッドの双方を高分子材料で構成する場合、
鋳型形成用硬化性樹脂の硬化層から形成され、かつ、前記コアの凸部に対する凹部と、該凹部の一端及び他端にそれぞれ連通する貫通孔が２以上設けられた鋳型を準備する工程と
前記鋳型に下部クラッドフィルムを密着させる工程と、
下部クラッドフィルムを密着させた鋳型の凹部の一端にある前記貫通孔に、コア形成用硬化性樹脂を充填し、鋳型の凹部の他端にある前記貫通孔から減圧吸引してコア形成用硬化性樹脂を前記鋳型凹部に充填する工程、
充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させ、鋳型を下部クラッドフィルムから剥離する工程と、
前記コアが形成された下部クラッドフィルムの上に上部クラッドフィルムを形成する工程と、
前記光導波路加工用ビットにより前記上部又は下部クラッドフィルムの表面に切削加工を施し、前記コアに伝播する光の一部もしくは全部が入出射する光入射面、又は前記コアに伝播する光の一部もしくは全部を反射させ光路を変換する光路変換面を形成する工程と、
を有することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、光導波路の任意の箇所に安価で且つ精度良く、光導波路のコアを伝播する光の一部もしくは全部を入出射する機能を有する面又は反射し光路を変換させる機能を有する面を形成するための光導波路加工用ビット、及びそれを備える光導波路加工装置を提供することができる。また、本発明は、この光導波路加工装置を利用した光導波路の作製方法を提供することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、まず、本発明の光導波路加工装置について説明する。図１は、本発明の光導波路加工装置の一例を示す概略斜視図である。
【００２４】
図１に示す光導波路加工装置は、軸方向が鉛直方向に沿うように加工用ビット１２を回転可能に支持する共に、加工用ビット１２を軸回転させるモータ（図示せず）を備える支持装置１４と、支持部材を昇降させる昇降装置１６と、支持装置１４及び昇降装置１６を連結するためのアーム１８と、光導波路１０を載置するステージ２０とで構成している。
【００２５】
ステージ２０は、土台ステージ２０Ａと移動ステージ２０Ｂとから構成され、光導波路１０載置面となる移動ステージ２０ＢがＸ−Ｙ方向に水平移動可能と共に、水平面に対して任意の角度をなすようにＲ方向に傾斜可能となっている。
【００２６】
図１に示す光導波路加工装置による切削加工は、電子基板の切り出し等に用いられる加工用ビット１２を高速回転させ光導波路１０と加工用ビット１２を相対的に移動させることを要し、光導波路１０に必要とされる位置精度が非常に高いため、加工用ビット１２と被切削物である光導波路１０を平面方向及び高さ方向に相対的に移動させるステージ２０（移動ステージ２０Ｂ）及び昇降装置１６、サブミクロン・オーダーの位置精度を有することが好ましい。また、任意の角度に該加工用ビット１２を傾けて切削する場合には、該光導波路１０と該加工用ビットを相対的に傾かせるステージ２０（移動ステージ２０Ｂ）の角度精度も、サブミクロン・オーダーの角度精度を有することが好ましい。
【００２７】
図１に示す光導波路加工装置では、加工用ビット１２による光導波路１０の切削部位は加工用ビット１２と被削材である光導波路１０の摩擦により高温となる。加工用ビット１２と光導波路の相対移動速度等の加工条件によっては、高分子材料で作製された光導波路１０が溶融する温度となり得るため、図１に示す光導波路加工装置には切削部位に潤滑を目的とする液体を供給する潤滑液体供給装置２２が設けられている。
【００２８】
この潤滑液体供給装置２２により、切削部位を冷却することができ、例えば光導波路が高分子材料で構成された場合、その溶融を防止することができると共に、加工用ビット１２の回転数を上げ、加工速度を向上させることができる。なお、通常、一般的な機械加工における潤滑用液体は油分であるため、光学部品である光導波路は油分を取り除くために洗浄を行う必要が生ずる。そこで、潤滑用液体に純水を用いている。
【００２９】
加工用ビット１２は、光導波路１０のコア端面傾斜角により、図２に示すような円柱形状、又は図３に示すような円錐形状の切削加工部１２Ａと円柱状の支持部１２Ｂとから構成している。なお、図１では円錐形状の加工用ビット１２が示されている。通常、切削加工部１２Ａと支持部１２Ｂとは同一材料で構成するが、少なくとも加工用ビット１２の切削を行う表面材質（切削加工部位の材料）としては、刃先の高温硬度、破壊強度の点から、炭化タングステン、炭化タンタル、炭化珪素、炭化ホウ素、炭化チタン、立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）、及びダイヤモンド等の超硬質材料が好ましく用いられる。特に該材料は被削材を切削時の衝突で容易に破砕しないために硬い方が良く、好ましくはヌープ硬度（Ｈｋ）で１５００ＭＰａ以上が必要である。より好ましくは４５００ＭＰａ以上、更に好ましくは６０００ＭＰａ以上必要である。ここで、ヌープ硬度（Ｈｋ）は次のように測定されるものである。対稜角が１７２°３０′と１３０°のダイヤモンド製の四角錘の圧子を、試料に押し込んだときに生ずるくぼみの投影面積で加えた荷重を除した商の数値で表し、ひし形の長手方向の対角線の長さをＬｍｍ、加えた荷重をＰｋｇとすると、Ｈｋ＝１４．２２Ｐ／Ｌ2で表す。
【００３０】
また、加工用ビット１２の作製法には、砥粒となる超硬質材料の粉末とバインダーを混合し成形した後焼結させる粉末冶金法で作製する方法が好ましく用いられる。また、超硬質材料の粒径を細かくすることにより、光学部品の表面を研磨することと同様の効果が得られる。しかしながら、粒径を細かくすることは、超硬質材料１個の切削可能な量を小さくすることであり、加工速度を低下させてしまう。
【００３１】
以上から加工用ビット１２の表面材質及び粒径は、要求を満たすものを適宜選択して使用する。例えば、少なくとも加工用ビット１２の切削加工部１２Ａは、体積平均粒径は０．５μｍ以上５μｍ以下でヌープ硬度（Ｈｋ）で１５００ＭＰａ以上の上記超硬質材料で構成することがよい。また、加工用ビット１２の切削加工部１２Ａの粗さを小さくすることによっても光学部品の表面を研磨することと同様の効果を得ることが可能で、算術平均粗さＲａが０．５μｍ以上５μｍ以下程度を有することが好ましい。ここで、算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ０６５９の付属書１の記述に順じて表されるものである。
【００３２】
このように適当な材質の加工用ビット１２を選択して使用することにより、ガラスといった硬質材料も、高分子材料といった軟質材料も切削できる。
【００３３】
また、加工用ビットによる切削加工においては、加工時に切削粉が生じる。該切削粉は被切削物である光導波路と加工用ビットの間隙を移動するため、場合によっては、切削加工する光導波路コア端面を傷つけ、光学性能を低下させる原因となる。そこで、加工用ビット１２表面には、切削粉を効率的に排出させるための、加工用ビットの先端に向かって切削時の回転方向と同方向の螺旋状の溝１２Ｃを設けている。溝形状、溝本数、については、被切削材質や加工速度によって適宜決められる。但し、加工用ビット軸に対する螺旋角度は０°〜４５°であることが好ましい。また、本実施形態では、溝１２Ｃは切削加工部１２Ａのみならず、支持部１２Ｂの表面にも設けている。
【００３４】
また、加工用ビットの径ａ、切削加工部１２Ａの長さｂ（以下、高さと称する場合がある）は、また、切削加工部１２Ａが円錐形状の場合の先端角θは、被切削物としての光導波路への加工条件や加工形状に応じて適宜選択される。
【００３５】
次に、本発明の光導波路加工装置を用いて、光導波路のコアに伝播する光の一部もしくは全部が入出射する光入出射面、又はコアに伝播する光の一部もしくは全部が反射させ光路を変換する光路変換面の形成方法について説明する。
【００３６】
まず、高速回転する加工用ビット１２を光導波路１０の切削する高さまで下ろす。光回路として形成された光導波路１０の一部のみを切削する場合は、光導波路１０上面から切り込んでいく。次いで、加工用ビット１２がコア１０Ａを横断するように、光導波路１０と加工用ビット１２を相対的に平行移動させて、コア１０Ａを伝播する光が入出射する面（コア端面）を形成する。例えば、光導波路１０に対し鉛直方向から、略円柱状の加工用ビット１２であれば、光導波路１０を上面から見て図４に示すような一方の対向する辺が湾曲し他方の対向する辺が直線状の穴２４が切削される。
【００３７】
また、略円錐状の加工用ビット１２であれば、光導波路１０を側面から見て図５に示すように、該円錐形状の加工用ビット１２の先端角と同様の角度の側壁を持つ穴２４が切削される。
【００３８】
また、加工用ビット１２を光導波路１０の面と鉛直方向に対し傾け（ステージ２０（移動ステージ２０Ｂ）を水平方向に対して傾け）、加工用ビット１２の軸方向に沿って光導波路１０に切り込んでいくことで、図６に示すように光導波路１０に所望の傾斜角度の側壁を持つ穴２４を切削、即ちコア１０Ａ端面を所望の傾斜角で形成できる。コア１０Ａの屈折率と空気もしくはコア１０Ａ端面に接するように充填される材料の屈折率により求まる臨界角以上の傾きで、コア端面の傾斜角を形成すると、伝播する光を反射することが可能になる。
【００３９】
このように、光導波路の任意の箇所に安価で且つ精度良く、光入出射面又は前記光路変換面を切削加工することができる。なお、図４〜６中の各矢印は、加工用ビット１２の光導波路１０に対する相対的な移動方向を示す。また、１０Ｂはクラッドを示す。
【００４０】
次に、本発明に適用される光導波路について説明する。本発明には、光導波路コアと該コアより低屈折率のクラッドで覆われた平板状の光導波路が好ましく用いられる。
【００４１】
光導波路は、例えば、以下の工程により作製することが好ましいが、これに限定されるものではない。
１）鋳型形成用硬化性樹脂の硬化層から形成され、かつ、コアの凸部に対する凹部と、該凹部の一端及び他端にそれぞれ連通する貫通孔が２以上設けられた鋳型を準備する工程と
２）鋳型に下部クラッドフィルムを密着させる工程と、
３）下部クラッドフィルムを密着させた鋳型の凹部の一端にある貫通孔に、コア形成用硬化性樹脂を充填し、鋳型の凹部の他端にある貫通孔から減圧吸引してコア形成用硬化性樹脂を鋳型凹部に充填する工程、
４）充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させ、鋳型を下部クラッドフィルムから剥離する工程と、
５）コアが形成された下部クラッドフィルムの上に上部クラッドフィルムを形成する工程と、
６）光導波路加工用ビットにより上部又は下部クラッドフィルムの表面に切削加工を施し、コアに伝播する光の一部もしくは全部が入出射する光入射面、又はコアに伝播する光の一部もしくは全部を反射させ光路を変換する光路変換面を形成する工程と、
を有することを特徴とする光導波路の作製方法。
【００４２】
以上の、光導波路の製造工程の１）から６）までの工程を図７により説明する。なお、説明を簡明にするため、光導波路コアを１本設けたものについて説明する。図７（Ａ）は原盤１００を示し、１２０は光導波路コアに対応する凸部である。この原盤１００の凸部形成面に鋳型形成用硬化性樹脂を塗布又は注型した後硬化させる（図７（Ｂ）参照）。図７（Ｂ）中、２００ａは硬化樹脂層である。その後硬化樹脂層２００ａを剥離すると、凹部が形成された硬化樹脂層２００ａが得られる。凹部２２０が形成された硬化樹脂層２００ａに、凹部２２０に連通する貫通孔２６０及び２８０を凹部両端に打ち抜き等により形成して鋳型２００（図７（Ｃ）参照）を得る。
【００４３】
次に、図７（Ｄ）に示すように、鋳型にクラッドフィルム３００を密着させる。クラッドフィルム３００は鋳型が良好なものを使用する。その後鋳型に形成されている貫通孔２６０にコア形成用硬化性樹脂を入れ、他端の貫通孔２８０から減圧吸引して鋳型凹部２２０にコア形成用硬化性樹脂を充填する。その後該樹脂を硬化させ鋳型を剥離すると、図７（Ｅ）に示されるように、クラッドフィルム３００上に光導波路コア３２０が形成される。
【００４４】
この後、光導波路コアが形成されたクラッドフィルムの上に、クラッドフィルム４００を形成する（図７（Ｆ）参照）。最後に貫通孔２６０及び２８０内で硬化した樹脂部分を加工用ビットで切削加工し光導波路フィルム１１０とする（図７（Ｇ）参照）。なお、樹脂部分をダイシングソー等で切り落として完成した光導波路に対し、任意の部位に加工用ビットで切削加工し、コア端面（光入出射面、光路変換面）を形成してもよい。
【００４５】
次に、各工程について詳述する。
１）鋳型形成用硬化性樹脂の硬化層から形成され、かつ、コアの凸部に対する凹部と、該凹部の一端及び他端にそれぞれ連通する貫通孔が２以上設けられた鋳型を準備する工程
鋳型の作製は、光導波路コアに対応する凸部を形成した原盤を用いて行うことが好ましいが、これに限定されるものではない。以下では、原盤を用いる方法について説明する。
【００４６】
＜原盤の作製＞
光導波路コアに対応する凸部を形成した原盤の作製には、従来の方法、例えばフォトリソグラフィー法を特に制限無く用いることができる。また、本出願人が咲きに出願した電着法又は光電着法により高分子光導波路を作製する方法（特開２００２−３３３５３８号）も、原盤を作製するのに適用できる。更に、本発明に用いる加工用ビットを高速回転させ光導波路と前記加工用ビットを相対的に移動させる機械で作製することも可能である。原盤に形成される光導波路に対応する凸部の大きさは光導波路の用途等に応じて適宜決められる。例えばシングルモード用の光導波路の場合には、１０μｍ角程度の光導波路コアを、マルチモード用の光導波路の場合には、５０〜１２０μｍ角程度の光導波路コアが一般的に用いられる。しかしながら、用度によっては数百μｍ角程度とさらに大きなコア部をもつ光導波路も利用される。
【００４７】
＜鋳型の作製＞
鋳型作製の一例として、前記のようにして作製した原盤の凸部形成面に、鋳型作製用硬化性樹脂を塗布したり注型する等の方法により鋳型形成用硬化性樹脂の層を形成した後、必要に応じて乾燥処理をし、硬化処理を行い、その後硬化樹脂層を原盤から剥離して前記凸部に対応する凹部が形成された型をとり、その型に凹部の一端及び他端にそれぞれ連通する貫通孔を形成する方法が挙げられる。前記連通孔は、例えば、前記型を所定形状に打ち抜くことにより形成できる。打ち抜いた貫通孔の場合であっても、鋳型とクラッド用フィルム基材との密着性がよく、鋳型凹部以外にクラッドフィルムとの間に空隙が形成されないため、凹部以外にコア形成用硬化性樹脂が浸透するところはない。
前記型（樹脂硬化層）の厚さは、鋳型としての取扱性を考慮して適宜決められるが、一般的に０．１〜５０ｍｍ程度が適切である。
【００４８】
また、前記原盤にはあらかじめ離型剤塗布等の離型処理を行って、鋳型との剥離を促進することが望ましい。
【００４９】
コア形成用硬化性樹脂進入側に設ける貫通孔は、液（コア形成用硬化性樹脂）溜めの機能を有する。進入側の貫通孔の形状や大きさは、貫通孔が凹部の進入端に連通し、かつ、液溜めの機能を有していれば、特に制限はないが、液溜め機能を有するため、その断面積が、鋳型をクラッドフィルムに密着させた場合、該基材に接する側が大きく基材から離れるに従い小さくなるような錐形にすると、コア形成用硬化性樹脂を凹部に充填、硬化後、鋳型とコア用樹脂が硬化形成されたクラッドフィルムとの剥離がしやすくなる。また、コア形成用硬化性樹脂排出側に設ける貫通孔は、該樹脂を鋳型凹部に充填する際、鋳型凹部を減圧するための減圧吸引口に用いられる。排出側の貫通孔は、凹部の排出端に連通し、かつ、減圧吸引に用いることができれば、その形状や大きさに特に制限はない。
【００５０】
次に鋳型作製の他の例として、原盤に光導波路コアに対応する凸部だけでなく貫通孔形成のための凸部（この凸部の高さは鋳型形成用硬化性樹脂の硬化層の厚さより高くする）を設け、この原盤に鋳型形成用硬化性樹脂を貫通孔形成のための凸部が樹脂層を突き抜けるように塗布等し、次いで樹脂層を硬化させ、その後硬化樹脂層を原盤から剥離する方法を挙げることができる。
【００５１】
鋳型形成用硬化性樹脂には、原盤の表面に塗布や注型等することが可能で、また、原盤に形成された個々の光導波路コアに対応する凸部を正確に転写しなければならないので、ある限度以下の粘度、例えば、５００〜７０００ｍＰａ・ｓ程度を有することが好ましい。（なお、本発明において用いる「鋳型形成用硬化性樹脂」の中には、硬化後、弾性を有するゴム状体となるものも含まれる。）また、粘度調節のために溶剤を、溶剤の影響が出ない程度に加えることができる。
【００５２】
鋳型形成用硬化性樹脂としては、前記のごとき剥離性、機械強度・寸法安定性、硬度、クラッド用基材との密着性の点から、硬化後、シリコーンゴム（シリコーンエラストマー）又はシリコーン樹脂となる硬化性オルガノポリシロキサンが好ましく用いられる。前記硬化性オルガノポリシロキサンは、分子中にメチルシロキサン基、エチルシロキサン基、フェニルシロキサン基を含むものが好ましい。また、前記硬化性オルガノポリシロキサンは、一液性のものでもまた硬化剤と併せて用いる二液性のものでもよく、また、熱硬化型のものでも、また室温硬化型のもの（例えば空気中の水分で硬化するもの）でもよく、更に他の硬化（紫外線硬化等）を利用するものであってもよい。
【００５３】
硬化性オルガノポリシロキサンとしては、硬化後シリコーンゴムとなるものが好ましく、これには通常液状シリコーンゴム（「液状」の中にはペースト状のように粘度の高いものも含まれる）と称されているものが用いられ、硬化剤と組み合わせて用いる二液性のものが好ましく、中でも付加型の液状シリコーンゴムは、表面と内部が均一にかつ短時間に硬化し、またその際、副生成物がなく又は少なく、かつ離型性に優れ、収縮率も小さいので好ましい。
【００５４】
液状シリコーンゴムの中でも特にジメチルシロキサンゴムが密着性、剥離性、強度及び硬度の点から好ましい。また、液状ジメチルシロキサンゴムの硬化物は、一般に屈折率が１．４３程度と低いために、これから作った鋳型は、クラッド用基材から剥離させずに、そのままクラッドフィルムとして好ましく利用することができる。この場合には、鋳型と、充填したコア形成用樹脂及びクラッド用基材とが剥れないような工夫が必要になる。
【００５５】
液状シリコーンゴムの粘度は、光導波路コアに対応する凸部を正確に転写し、かつ気泡の混入を少なくして脱泡し易くする観点と、数ｍｍの厚さの鋳型形成の点から、５００〜７０００ｍＰａ・ｓ程度のものがより好ましい。
【００５６】
鋳型の表面エネルギーは、１０〜３０ｄｙｎ／ｃｍ、好ましくは１５〜２４ｄｙｎ／ｃｍの範囲にあることが基材フィルムとの密着性の点からみて好ましい。
【００５７】
鋳型のシェア（Ｓｈａｒｅ）ゴム硬度は、１５〜８０、好ましくは２０〜６０であることが、型取り性能や凹部形状の維持、剥離性の点からみて好ましい。
【００５８】
鋳型の表面粗さ（二乗平均粗さ（ＲＭＳ））は、０．２μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下にすることが、型取り性能の点からみて好ましい。
【００５９】
また、鋳型は、紫外線領域及び／又は可視領域において光透過性であることが好ましい。鋳型が可視領域において光透過性であることが好ましいのは、以下の２）の工程において鋳型をクラッドフィルムに密着させる際に位置決めが容易に行え、また以下３）の工程において、コア形成用硬化性樹脂が鋳型凹部に充填される様子が観察でき、充填完了等が容易に確認しうるからである。また鋳型が紫外線領域において光透過性であることが好ましいのは、コア形成用硬化性樹脂として紫外線硬化性樹脂を用いる場合に、鋳型を透して紫外線硬化を行うためであり、鋳型の紫外領域（２５０〜４００ｎｍ）における透過率が８０％以上であることが好ましい。
【００６０】
前記硬化性オルガノポリシロキサン、中でも硬化後シリコーンゴムとなる液状シリコーンゴムは、クラッドフィルムとの密着性と剥離性という相反した特性に優れ、ナノ構造を転写する能力を持ち、シリコーンゴムとクラッドフィルムを密着させると液体の侵入を防ぐことができる。このようなシリコーンゴムを用いた鋳型は、高精度に原盤を転写し、クラッドフィルムに良く密着するため、鋳型とクラッドフィルムの間の凹部のみに効率良くコア形成用樹脂を充填することが可能となり、さらにクラッドフィルムと鋳型の剥離も容易である。従い、この鋳型からは高精度に形状を維持した光導波路と、極めて簡便に作製することができる。
【００６１】
２）鋳型に、下部クラッドフィルムを密着させる工程
光導波路は、光配線に用いられ、反射機能を有する面が形成された場合に、伝播する光を透過させることが考えられるので、その用途に応じ、屈折率、光透過性等の光学的特性、機械的強度、耐熱性、鋳型との密着性、フレキシビリティー等を考慮して選択される。
【００６２】
下部グラッドフィルムとしては、鋳型との密着性が良好なものがよく、指環式アクリル樹脂フィルム、指環式オレフィン樹脂フィルム、三酢酸セルロースフィルム、含フッ素樹脂フィルム等が挙げられる。フィルム基材の屈折率は、光導波路コアとの屈折率差を確保するため、１．５５より小さく、好ましくは１．５２より小さくすることが望ましい。クラッドフィルムは可撓性を有していることが好ましい。
【００６３】
指環式アクリル樹脂フィルムとしては、トリシクロデカン等の脂肪族環状炭化水素をエステル置換基に導入した、ＯＺ−１０００，ＯＺ−１１００（日立化成（株）製）等が用いられる。
【００６４】
また指環式オレフィン樹脂フィルムとしては、主鎖にノルボルネン構造を有するもの、及び主鎖にノルボルネン構造を有し、かつ側鎖にアルキルオキシカルボニル基（アルキル基としては炭素数１から６のものやシクロアルキル基）等の極性基をもつものが挙げられる。中でも前記のごとき主鎖にノルボルネン構造を有しかつ側鎖にアルキルオキシカルボニル基等の極性基をもつ指環式オレフィン樹脂は、低屈折率（屈折率が１．５０近辺であり、コア・クラッドの屈折率差を確保できる）及び高い光透過性等の優れた光学特性とを有し、鋳型との密着性に優れ、さらに耐熱性に優れているので、特に本発明に用いる光導波路の作製に適している。
【００６５】
また、前記クラッドフィルムの厚さは、光導波路の機械的強度を保つために、少なくとも２０μｍあることが望ましい。フィルムの厚さが２０μｍより薄いと製造時に光導波路コア部分に曲げ応力が加わり、コア部分に歪みが入りやすく、歩留まりの悪化もしくは性能が著しく低下する。また光導波路の機械強度を確保する意味では、クラッドフィルムは厚い方が望ましい。
【００６６】
一方、光導波路コアを伝播する光の一部又は全部を反射させる面を形成する場合、クラッドフィルムを透過し、例えば、該伝播光の光軸上に配置された受発光素子と光結合されるため、クラッドフィルムの厚さは、該反射面から放射されて素子までの光路長なるので、結合効率を高めるためには、クラッドフィルムの厚さは薄い方が望ましい。これらを考慮すると、クラッドフィルムの厚さの上限は、２００μｍ以下、望ましくは、１００μｍ以下、さらに望ましくは７０μｍ以下となる。
【００６７】
３）下部クラッドフィルムを密着させた鋳型の凹部の一端にある貫通孔に、コア形成用硬化性樹脂を充填し、鋳型の凹部の他端にある貫通孔から減圧吸引してコア形成用硬化性樹脂を鋳型凹部に充填する工程
この工程においては、コア形成用硬化性樹脂を、該樹脂の進入部側に設けた貫通孔に充填し、該樹脂の排出側に設けた貫通孔から減圧吸引して、鋳型とクラッドフィルムとの間に形成された空隙（鋳型の凹部）に充填する。減圧吸引することにより、鋳型とクラッドフィルムとの密着性が向上し、気泡の混入を避けることができる。減圧吸引は、例えば、吸引管を排出部側に設けた貫通孔に挿入し、吸引管をポンプに接続して行われる。
【００６８】
コア形成用硬化性樹脂としては、放射線硬化性、電子線硬化性、熱硬化性等の樹脂を用いることができ、中でも紫外線硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。
【００６９】
コア形成用の紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂としては、紫外線硬化性又は熱硬化性のモノマー、オリゴマーもしくはモノマーとオリゴマーの混合物が好ましく用いられる。
【００７０】
また、前記紫外線硬化性樹脂として、エポキシ系、ポリイミド系、アクリル系紫外線硬化性樹脂が好ましく用いられる。
【００７１】
コア形成用硬化性樹脂は、毛細管現象も利用して鋳型とクラッドフィルムの間に形成された空隙（鋳型の凹部）に充填されるため、用いるコア形成用硬化性樹脂はそれが可能なように十分低粘度であることがひつようである。従って、前期硬化性樹脂の粘度は、１０〜２０００ｍＰａ・ｓ、望ましくは２０〜１０００ｍＰａ・ｓ、更に望ましくは３０〜５００ｍＰａ・ｓとすることが好ましい。
【００７２】
この他に原盤に形成された光導波路コアに対応する凸部が有する元の形状を高精度に再現するため、前記硬化性樹脂の硬化前後の体積変化の小さいことが必要である。例えば、体積が減少すると導波損失の原因になる。従って、コア形成用硬化性樹脂は、体積変化ができるだけ小さいものが望ましく、１０％以下、好ましくは６％以下であるのが望ましい。溶剤を用いて低粘度化することは、硬化前後の体積変化が大きいので、できれば避ける方が望ましい。
【００７３】
コア形成用硬化性樹脂の硬化後の体積変化（収縮）を小さくするため、前記樹脂にポリマーを添加することができる。前記ポリマーはコア形成用硬化性樹脂との相溶性を有し、かつ該樹脂の屈折率、弾性率、透過性に悪影響を及ぼさないものが好ましい。またポリマーを添加することにより体積変化を小さくする他、粘度や硬化樹脂のガラス転移点を高度に制御できる。前記ポリマーとしては、例えばアクリル系、メタクリル酸系、エポキシ系のものが用いられるがこれに限定されるものではない。
【００７４】
コア形成用硬化性樹脂の硬化物の屈折率は、クラッドとなる前記フィルム（以下の５）の工程における責そうするクラッドフィルムを含む）より大きいことが必要で、１．５０以上、好ましくは１．５３以上である。クラッド（以下の５）の工程における積層するクラッドフィルムを含む）と光導波路コアの屈折率の差は、０．０１以上、好ましくは０．０２以上である。
【００７５】
４）充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させ、鋳型を下部クラッドフィルムから剥離する工程
この工程では、充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させる。紫外線硬化性樹脂を硬化させるには、紫外線ランプ、紫外線ＬＥＤ、紫外線照射装置等が用いられ、熱硬化性樹脂を硬化させるには、オーブン中での加熱等が用いられる。
【００７６】
また前記１）〜３）の工程で用いる鋳型は、屈折率等の条件を満たせばそのまま積層するクラッドフィルムに用いることも可能で、この場合には、鋳型を剥離する必要はなく、そのまま積層するクラッドフィルムとして利用することができる。この場合、鋳型とコア材料の接着性を向上させるために鋳型をオゾン処理することが好ましい。
【００７７】
５）コアが形成された下部クラッドフィルムの上に上部クラッドフィルムを形成する工程
光導波路コアが形成された下部クラッドフィルムの上に上部クラッドフィルムを形成するが、積層する上部クラッドフィルムとしては、フィルム（例えば前記２）の工程で用いたようなクラッドフィルムが同様に用いられる）や、クラッド用硬化性樹脂を塗布して硬化させた層、高分子材料ｎ溶剤溶液を塗布して乾燥して得られる高分子膜等が挙げられる。クラッド用硬化性樹脂としては、紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂が好ましく用いられ、例えば、紫外線硬化性又は熱硬化性のモノマー、オリゴマーもしくはモノマーとオリゴマーの混合物が用いられる。紫外線硬化性樹脂としては、アクリル系、エポキシ系等各種存在するが、無溶剤系のもので体積収縮率が４〜５％のものが市販されており入手可能である。紫外線硬化性樹脂を用いることによって、良好な光透過性を確保することができる。熱硬化性樹脂は紫外線硬化性樹脂に比べ体積収縮率はより小さいが、一般的にその反面光透過性が若干低下する。
【００７８】
クラッド用硬化性樹脂の硬化後の体積変化（収縮）を小さくするために、該樹脂と相溶性を有し、また該樹脂の屈折率、弾性率、透過性に悪影響を及ぼさないポリマー（例えばメタクリル酸系、エポキシ系）を該樹脂に添加することができる。
【００７９】
積層する上部クラッドフィルムとしてフィルムを用いる場合は、接着剤を用いて貼り合わされるが、その際、接着剤の屈折率と該フィルムの屈折率が近いことが望ましい。用いる接着剤は紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂が好ましく用いられ、例えば紫外線硬化性又は熱硬化性のモノマー、オリゴマーもしくはモノマーとオリゴマーの混合物が用いられる。
【００８０】
紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂の硬化後の体積変化（収縮）を小さくするために、積層するクラッドフィルムに添加するポリマーと同様のポリマーを添加することができる。
【００８１】
積層するクラッドフィルムの屈折率は、光導波路コアとの屈折率差を確保するため、１．５５以下、好ましくは１．５２以下にすることが望ましい。また積層するクラッドフィルムの屈折率を前記フィルム基材の屈折率と同じにすることが、光の閉じ込めの点からみて好ましい。
【００８２】
６）光導波路加工用ビットにより上部又は下部クラッドフィルムの表面に切削加工を施し、コアに伝播する光の一部もしくは全部が入出射する光入射面、又はコアに伝播する光の一部もしくは全部を反射させ光路を変換する光路変換面を形成する工程
この工程においては、光導波路コアに伝播する光の一部又は全部が入出射もしくは反射する面を切削加工して形成する。これは既述の光入出射面又は光路変換面の形成方法において説明したので省略する。
【実施例】
【００８３】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００８４】
［実施例１］
＜原盤の作製＞
Ｓｉ基板に厚膜レジスト（マイクロケミカル（株）製、ＳＵ−８）をスピンコート法で塗布した後、８０℃でプリベークし、フォトマスクを介して露光して、現像し、断面が正方形の４本の光導波路コア凸部（幅：５０μｍ，高さ：５０μｍ，長さ：６０ｍｍ，２５０μｍピッチ）を形成した。次に、これを１２０℃でポストベークして、光導波路コア作製用原盤を作製した。
【００８５】
＜鋳型の作製＞
次に、この原盤に離型剤を塗布した後、熱硬化型ジメチルシロキサン樹脂（ダウコーニングアジア社製：ＳＹＬＧＡＲＤ１８４）を流し込み、１２０℃で３０分間加熱して固化させた後剥離して、断面が正方形の光導波路用凸部に対応する凹部を持った鋳型（鋳型の厚さ：５ｍｍ）を作製した。
【００８６】
＜光導波路の作製＞
この鋳型と、鋳型より一回り大きい設計膜厚１００μｍのフィルム基材（下部クラッドフィルム、ＪＳＲ（株）製，アートンフィルム，屈折率１．５１０）とを用意した。このフィルム基材と鋳型を密着させた。次に、鋳型に形成されている光導波路作製用凹部の各一端の孔に、粘度が１３００ｍＰａ・ｓの紫外線硬化性樹脂を数滴垂らし、ダイヤフラム式吸引ポンプ（最大吸引圧３３．２５ｋＰａ）で２０ｋＰａの吸引力で吸引したところ、前記各凹部に紫外線硬化性樹脂が充填された。次いで、５０ｍＷ／ｃｍ2の紫外光を鋳型を透して５分間照射して紫外線硬化させた。鋳型をフィルム基材から剥離したところ、フィルム基材上に前記原盤凸部と同じ形状の光導波路コアが形成された。光導波路コアの屈折率は１．５３であった。その上に屈折率１．５１のクラッド用紫外線硬化性樹脂及び厚さ１００μｍのアートンフィルム（上部クラッドフィルム）を積層し、５０ｍＷ／ｃｍ2の紫外光を１０分間照射して硬化させ、２枚のフィルム基材でサンドイッチ構造をもつ光導波路を作製した。
【００８７】
＜光導波路コアに伝播する光が入出射／反射する面の形成＞
φ０．３ｍｍの円柱形状の加工用ビット（体積平均粒子径１μｍでヌーブ硬度７０００ＭＰａの超硬質材料（ダイヤモンド）の粉末とバインダーを混合し成形した後焼結させて作製、特性値；表面算術平均粗さＲａ１μｍ）を高速回転させ光導波路と加工用ビットを相対的に移動させつつ、光導波路上方から光導波路下面まで切り込みを入れ、コアを横断するように前記光導波路を移動させ、図８に示すような、光導波路に伝播する光が入出射するコアに対して鉛直な面を、コアの長さが５０ｍｍとなるように両端に作製した。また、加工用ビットによる切削は純水を供給しつつ行った。なお、図８中、１０は光導波路、１０Ａはコア、１０Ｂはグラッドを示す。
【００８８】
作製した光導波路のコアの片端から０．８５μｍのＬＥＤ（発光素子）光を入射し、他端から出射する光をＰＤ（受光素子）で測定する。次いで光導波路を１０ｍｍ短くし前記測定を繰返すカットバック評価により、伝播する光が入出射する面の損失（フレネル損失を含む）を導出したところ、０．５ｄＢであった。
【００８９】
［実施例２］
＜原盤の作製＞
Ｓｉ基板に厚膜レジスト（マイクロケミカル（株）製、ＳＵ−８）をスピンコート法で塗布した後、８０℃でプリベークし、フォトマスクを介して露光して、現像し、断面が正方形の４本の光導波路コア凸部（幅：５０μｍ，高さ：５０μｍ，長さ：６０ｍｍ，５００μｍピッチ）を形成した。次に、これを１２０℃でポストベークして、光導波路コア作製用原盤を作製した。
【００９０】
次いで、実施例１と同様にして、鋳型を作製し、実施例１と同様に光導波路を作製した。
【００９１】
＜光導波路コアに伝播する光が入出射／反射する面の形成＞
先端角４５°、φ０．６ｍｍ，高さ０．３ｍｍの円錐形状の加工用ビット（体積平均粒子径１μｍでヌーブ硬度５０００ＭＰａの超硬質材料（立方晶窒化ホウ素）の粉末とバインダーを混合し成形した後焼結させて作製、特性値；表面算術平均粗さＲａ１μｍ）を高速回転させ光導波路と加工用ビットを相対的に移動させつつ、光導波路上方から、光導波路下面まで切り込みを入れ、コアを横断するように光導波路を移動させ、図９及ぶ図１０に示すような、光導波路に伝播する光が反射するコアに対して４５°の傾斜をもつ面を、コアの長さが５０ｍｍとなるように一箇所作製した。また、加工用ビットによる切削は純水を供給しつつ行った。なお、図９及び図１０中、１０は光導波路、１０Ａはコア、１０Ｂはグラッド、２４は加工用ビットによる切削した穴を示す。
【００９２】
作製した光導波路のコアに対して鉛直な端面から、０．８５μｍのＬＥＤ光を入射し、４５°に傾斜した他端で反射した反射光をＰＤで測定する。コアの長さが５０ｍｍで、光導波路の両端をコアの光軸に対して鉛直にした光導波路の損失と比較することで、反射による過剰損失を導出したところ、０．８ｄＢであった。
【００９３】
［実施例３］
実施例１と同様に、原盤及び鋳型を作製し、実施例１と同様の光導波路を作製した。
【００９４】
＜光導波路コアに伝播する光が入出射／反射する面の形成＞
先端角４５°、φ０．６ｍｍ、高さ０．５ｍｍの円錐形状の加工用ビット（体積平均粒子径１μｍでヌーブ硬度５０００ＭＰａの超硬質材料（立方晶窒化ホウ素）の粉末とバインダーを混合し成形した後焼結させて作製、特性値；表面算術平均粗さＲａ１μｍ）を高速回転させ光導波路と加工用ビットを相対的に移動させつつ、加工用ビットをコアの鉛直面に対し２２．５°（鋭角）傾け（光導波路加工面を水平面に対して傾ける）、該角度で光導波路の下面まで切り込みをいれる。次いで、該加工用ビットをその高さのまま、コアを横断するように前記光導波路を移動させ、光導波路のコアに鉛直な入出射面と４５°の傾きをもつ反射面を作製した。また、加工用ビットによる切削は純水を供給しつつ行った。
【００９５】
前記入出射面の損失と、反射面の損失を導出したところ、それぞれ、０．５ｄＢ、０．８ｄＢであった。
【００９６】
［実施例４］
実施例１と同様に、原盤及び鋳型を作製し、実施例１と同様の光導波路を作製した。
【００９７】
＜光導波路コアに伝播する光が入出射／反射する面の形成＞
加工先端に向かって加工用ビットが回転する方向で螺旋状に溝（螺旋角度３０°、溝幅０．０２ｍｍ、溝深さ０．０２ｍｍ）が設けられたφ０．３ｍｍの円柱形状の加工用ビット（体積平均粒子径１μｍでヌーブ硬度７０００ＭＰａの超硬質材料（ダイヤモンド）の粉末とバインダーを混合し成形した後焼結させて作製、特性値；表面算術平均粗さＲａ１μｍ）を高速回転させ光導波路と加工用ビットを相対的に移動させつつ、実施例１と同様の切削加工を行い、光導波路に伝播する光が入出射するコアに対して鉛直な面を、コア両端に作製した。
【００９８】
伝播する光が入出射する面の損失（フレネル損失を含む）を導出したところ、０．４ｄＢであった。
【００９９】
［実施例５］
実施例２と同様に、原盤及び鋳型を作製し、実施例２と同様の光導波路を作製した。
【０１００】
＜光導波路コアに伝播する光が入出射／反射する面の形成＞
加工先端に向かって加工用ビットが回転する方向で螺旋状に溝（螺旋角度３０°、溝幅０．０２ｍｍ、溝深さ０．０２ｍｍ）が設けられた先端角４５°、φ０．６ｍｍ，高さ０．３ｍｍの円錐形状の加工用ビット（体積平均粒子径１μｍでヌーブ硬度７０００ＭＰａの超硬質材料（ダイヤモンド）の粉末とバインダーを混合し成形した後焼結させて作製、特性値；表面算術平均粗さＲａ１μｍ）を高速回転させ光導波路と加工用ビットを相対的に移動させつつ、実施例２と同様の切削加工を行い、光導波路に伝播する光が反射する面を作製した。
【０１０１】
伝播する光の反射による過剰損失を導出したところ、０．７ｄＢであった。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の光導波路加工装置の一例を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の加工用ビットの一例を示す概略側面図である。
【図３】本発明の加工用ビットの他の一例を示す概略側面図である。
【図４】円柱形状の加工用ビットでコア端面を切削加工形成した光導波路上面図である。
【図５】円錐形状の加工用ビットでコア端面を切削加工形成した光導波路の側断面図である。
【図６】円錐形状の加工用ビットを鉛直方向に対して傾斜させコア端面を切削加工形成した光導波路の側断面図である。
【図７】光導波路の製造工程の一例を示す工程図である。
【図８】実施例１において、円柱形状の加工用ビットでコア両端を切削加工した光導波路の上面図である。
【図９】実施例２において、円錐形状の加工用ビットで切削加工した光導波路の上面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ’側断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０   光導波路
１０Ａ コア
１０Ｂ グラッド
１２   加工用ビット
１２Ａ 切削加工部
１２Ｂ 支持部
１２Ｃ 溝
１４   支持装置
１６   昇降装置
１８   アーム
２０   ステージ
２０Ａ 土台ステージ
２０Ｂ 移動ステージ
２２   潤滑液体供給装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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